孫彩霞，歐陽志周，劉玉紅，于國光

(1.浙江省農業(yè)科學院 農產品質量安全與營養(yǎng)研究所/省部共建農產品質量安全危害因子與風險防控國家重點實驗室，浙江 杭州 310021； 2.天津大學 環(huán)境科學與工程學院，天津 300072； 3.齊魯工業(yè)大學(山東省科學院) 環(huán)境科學與工程學院，山東 濟南 250000)

西蘭花在我國種植廣泛，營養(yǎng)豐富，是一種喜低溫的蔬菜品種，不僅供應國內居民消費，在農產品出口中也占有重要地位。我國西蘭花產業(yè)發(fā)展迅速，形成了沿海地區(qū)秋冬產業(yè)區(qū)和高原高海拔夏秋產業(yè)區(qū)，種植面積超過7萬 hm2。浙江省是最早引入種植西蘭花的省份，現(xiàn)有從業(yè)人員3萬余人，年種植面積超過100 hm2的專業(yè)大戶有100余戶，產生的種植效益 20億元，加工出口創(chuàng)匯2億元，產業(yè)鏈發(fā)展逐漸完善[1]。保證西蘭花的質量安全，不僅有利于國內農產品安全消費，對保障農產品順利出口、避免國外技術性貿易措施也有重要意義。

蔬菜生長過程中受病蟲草害的威脅，農藥使用是必備的投入品。在提高作物產量的同時，農藥殘留對農產品質量安全和生態(tài)環(huán)境也構成不同程度的威脅。作為小品種作物，西蘭花開展登記和風險評估的農藥品種不多。實際生產中，隨著種植的規(guī)?；瓦B作障礙頻發(fā)，西蘭花生產中需要使用一定數(shù)量的殺菌劑、殺蟲劑和除草劑等；其中，殺菌劑的使用量逐年增多[2-3]。苯醚甲環(huán)唑、戊唑醇和腈菌唑是我國西蘭花生產中常用的三唑類殺菌劑，為了解這幾類農藥的使用對西蘭花質量安全和生態(tài)環(huán)境的影響，借鑒食品安全風險評估的膳食暴露評估方法，對這3種農藥的使用開展了風險評估，為農藥的安全使用提供借鑒[4-6]。

1 材料與方法

1.1 試驗設計

試驗在臺州市農業(yè)科學研究院天臺試驗基地進行(121°03′N，29°15′E)。試驗基地周邊地勢平坦，試驗田為各類蔬菜輪作。土壤為沙壤土，土壤肥力中上，肥力均勻。各處理小區(qū)的栽培條件與西蘭花長勢均勻一致。

供試西蘭花品種為臺綠1號，露地栽培與大棚栽培同時進行。每個種植小區(qū)面積50 m2，共設有16個種植小區(qū)，露地栽培和大棚栽培各8個。2015年11月29日至12月5日的最低溫度和最高溫度分別為4 ℃和20 ℃，11—12月份平均月降雨量為120 mm。西蘭花于2015年9月5日育苗，10月10日定植，施藥時間為2015年11月29日至12月5日，為西蘭花生長的后期。用藥分為2個劑量處理，分別為每種農藥推薦劑量的1.0倍和1.5倍(農藥施用量和有效成分用量見表1)，每種濃度噴施3個種植小區(qū)，各設空白對照小區(qū)1個，露地和大棚同時用藥。施藥期間平均氣溫9～17 ℃，相對濕度40%～90%。

1.2 材料與儀器

苯醚甲環(huán)唑(difenoconazole)10%水分散劑，先正達集團股份有限公司；30%戊唑醇(tebuconazole)乳油，浙江東方農藥有限公司；25%腈菌唑(myclobutanil)乳油，浙江湖州榮盛農藥化工有限公司；乙腈、MgSO4和NaCl等化學試劑均采用分析純，由杭州華東醫(yī)藥股份有限公司提供。苯醚甲環(huán)唑標準品(純度96%，相對分子質量406.26)、戊唑醇標準品(純度96.5%，相對分子質量307.82)和腈菌唑標準品(純度97%，相對分子質量288.78)均由加拿大威靈頓實驗室試劑公司提供。

GC 2000-Mars 6100氣相色譜-質譜聯(lián)用儀(GC-MS)(配有電子轟擊離子源(EI))，聚光科技(杭州)股份有限公司；SY-360型超聲波清洗器，上海寧商超聲儀器有限公司；Vortex Genius 3渦旋混勻器，艾卡(廣州)儀器設備有限公司(IKA中國)；AL 204型電子分析天平，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司；5 mL巴斯特吸管和7 mL離心管，江蘇姜堰市康泰醫(yī)療器材廠。

電子轟擊(EI)離子源；電子能量70 eV；離子阱溫度180 ℃；歧管溫度為50 ℃；傳輸線溫度250 ℃；掃描速度3 scans·s-1，溶劑延遲3 min。采用SIM模式，質量掃描(單位：m·z-1)為：(1)苯醚甲環(huán)唑20.0～29.0 min：265，323；(2)戊唑醇15.5～18.4 min：125，250；(3)腈菌唑3.0～15.5 min：179，152。

1.3 檢測方法驗證

分別準確稱取0.05 g腈菌唑、戊唑醇、苯醚甲環(huán)唑，甲醇溶解，配成1 g·L-1的混標溶液，儲存于4 ℃?zhèn)溆?。逐級稀釋獲得20、40、100、200、400、1 000 μg·L-1的標準混合溶液，用于標準曲線的制作。

選用空白西蘭花樣品為基質，分別加入3種不同濃度的混合標準溶液，使3組樣品中3種三唑類農藥的質量體積分數(shù)分別為50、200、500 μg·L-1，平行測定3次，得到3種質量體積分數(shù)的回收率和精密度(RSD)。

1.4 殘留動態(tài)

采用一次噴藥多次取樣的設計，研究3種農藥在西蘭花中的降解動態(tài)。施藥分為2個濃度，分別為每種農藥推薦劑量的1.0倍和1.5倍。3種農藥混合均勻后同時施藥，為保證施藥的均勻性，采用2次施藥的方式噴施。第1次施藥時間為2015年11月29日，第2次施藥為2015年12月5日。施藥時間均選擇晴天的下午進行，用工農16型電動噴霧器細噴霧。第1次施藥后0(1 h)、1、3、5、7 d取樣，第2次施藥后0(1 h)、1、3、5、7、14、21、28 d取樣。每小區(qū)按照對角線5點取樣。對照處理在噴藥后0(1 h)、7、28 d取樣。每小區(qū)取樣量330 g，3個重復小區(qū)共取990 g混合樣品，樣品采集后立即采用攪拌器粉碎后暫存于冰箱冷凍保存(-20 ℃)，全部采樣完成后一起進行殘留分析。3種農藥的用量情況見表1。

表1 三種農藥施藥量

1.5 樣品處理與檢測

冷凍樣品取出后自然解凍30 min，準確稱取3 g勻漿好的西蘭花樣品于帶蓋的離心管中，加入3 mL乙腈，超聲提取1 min；隨后加入0.8 g無水MgSO4和0.5 g NaCl，渦旋30 s后于 5 000×g離心3 min；接著取出上層乙腈層，轉移至事先裝有30 mg的N-丙基乙二胺固相萃取劑(PSA)和30 mg C18的離心管中，繼續(xù)渦旋30 s后于5 000 ×g離心3 min。

1.6 殘留動態(tài)與風險評估

農藥在作物中的降解一般符合一級反應動力學模型，用方程(1)表示：

Ct=C0e-Kt。

(1)

式(1)中：K為降解速率常數(shù)；C0為初始含量，mg·L-1；Ct為t時刻農藥的含量，mg·L-1；t為時間，d。

半衰期T1/2=ln2·K-1=0.693·K-1。

為評價農藥在西蘭花中的膳食暴露風險，日均膳食暴露量(national estimated daily intake，NEDI)和風險商(risk quotient，RQ)采用式(2)和(3)進行計算。

VNEDI=VCRL×VFI× 100÷m；

(2)

VRQ=VNEDI÷VADI。

(3)

VNEDI為NEDI的值，mg·kg-1；VCRL為農藥在西蘭花中的殘留水平(pesticide residue level，CRL)的值，mg·kg-1；VFI為西蘭花的日均攝入量(daily intoke of all types of vegetables in China, FI)的值，由于目前缺少膳食攝入的有效調查數(shù)據，根據浙江省食品安全委員會辦公室發(fā)布的《2008年浙江省城鄉(xiāng)居民膳食結構調查報告》數(shù)據，居民的日均蔬菜攝入量為0.273 kg；m為消費者體重，取我國成年人平均值為60 kg；100為安全系數(shù)[7]。

VADI為農藥的每日允許攝入量(acceptable daily intake，ADI)的值；VRQ為風險商(RQ)的值，RQ大于1表明蔬菜可能會對人類健康帶來風險。

2 結果與分析

2.1 檢測方法驗證

以3種三唑類農藥的峰面積(y)對質量濃度(x)做線性回歸方程，平行測定3次，得出3種農藥在1～1 00 μg·L-1的線性回歸方程和相關系數(shù)，分別以3倍信噪比(S/N=3)和10倍信噪比(S/N=10)作為定性檢出限(LODs)和定量檢出限(LOQs)。選擇3個濃度50、200、500 μg·kg-1，平行測定7次，得到3種濃度水平的回收率和精密度(RSD)。測定結果見表2。

表2 三種農藥的檢測方法特性

以西蘭花為基質，在20、50、100 μg·L-1開展了回收率和相對標準偏差的計算，結果見表3。3種農藥的添加回收率為82.8%～117.8%，相對標準偏差2.8%～16.1%。根據歐盟關于食品和飼料中農藥殘留質量控制和檢測方法的要求SANCO/12495/2011，添加回收率應滿足70%～120%，相對偏差小于20%，本研究檢測方法可以滿足農藥殘留分析的要求。

表3 三種農藥的精密度和回收率

2.2 殘留動態(tài)

對露地和溫室栽培模式下3種農藥在西蘭花中的殘留降解動態(tài)進行分析，結果見表4。苯醚甲環(huán)唑、戊唑醇和腈菌唑3種農藥在露地和大棚西蘭花的降解均符合一級反應動力學模型。苯醚甲環(huán)唑在露地和大棚1次和2次用藥條件下的半衰期為4.50～6.60 d，相關系數(shù)為0.901～0.973。戊唑醇在不同種植條件和用藥次數(shù)情況下的半衰期為3.06～11.74 d，相關系數(shù)為0.913～0.984。腈菌唑在露地和大棚，1次和2次用藥條件下的半衰期為3.29～10.04 d，相關系數(shù)為0.906～0.969[10]。

表4 露地和大棚中3種農藥在西蘭花的殘留降解動態(tài)

2.3 膳食風險評估

農藥使用后在農產品中的殘留量與使用劑量、栽培條件和安全間隔期(PHI)有關，取不同間隔期的藥物殘留量作為CRL值，在2次用藥情況下，不同間隔期的CRL與風險評估結果見表5。

根據表5的計算結果，苯醚甲環(huán)唑在不同栽培模式和不同用藥劑量下，當安全間隔期小于21 d時，風險商均大于1，安全間隔期越短，風險商值越大，表明農藥使用后的間隔期越短，對人體健康的風險越大。安全間隔期為28 d時，苯醚甲環(huán)唑在1.0倍劑量的露地和大棚栽培模式下，以及1.5倍劑量的露地栽培模式下的風險商均小于1，在1.5倍用藥劑量的大棚栽培模式下，風險商為1.01，略大于1。按照膳食風險評估結果，在PHI小于21 d的情況下，苯醚甲環(huán)唑在試驗劑量的用藥條件下，可能會對人體健康產生一定的風險，在PHI大于28 d以上的情況下，對人體健康的風險比較小。因此，建議按照有效成分用藥劑量小于6 g·667 m-2的情況下，苯醚甲環(huán)唑的PHI建議設置為28 d及以上。

戊唑醇在不同的栽培模式和不同的用藥劑量下，安全間隔期為14 d、21 d和28 d時，除了1.0倍劑量的大棚栽培模式下，風險商為0.425小于1以外，其余情況下的風險商均大于1。根據表5的結果，戊唑醇在2次用藥情況下的半衰期較長，為7.37～11.74 d，因此，即使在PHI為28 d的情況下，戊唑醇在西蘭花中的使用對人體健康仍有一定的風險。

表5 三種農藥在西蘭花不同間隔期的殘留量和膳食風險評估

腈菌唑在不同的栽培模式和不同的用藥劑量下，PHI為14 d和21 d時，風險商均大于1。PHI為28 d的情況下，按照1.0倍劑量用藥時，露地和大棚的風險商分別為0.182和0.333，低于1，對人體健康的風險較小。而按照1.5倍劑量用藥時，露地和大棚的風險商分別為0.940和1.304，接近或者超過1，對人體健康有一定的風險。因此，建議腈菌唑在西蘭花中使用時，應控制在1.0倍推薦劑量范圍內，有效成分用量不超過10 g·667 m-2。

3 結論與討論

3.1 三種殺菌劑在西蘭花露地和溫室栽培下的殘留動態(tài)

農藥施用后的殘留動態(tài)主要受作物類型、種植條件、氣候因素、用藥劑量等因素的影響。從表4可以看出，苯醚甲環(huán)唑、戊唑醇和腈菌唑在不同栽培模式和不同用藥劑量下的半衰期分別為4.50～6.60 d、3.06～11.74 d和3.29～10.04 d，隨著劑量和用藥次數(shù)的增加，其半衰期也逐漸增加；在相同的條件下，大棚西蘭花比露地栽培的西蘭花半衰期更長。安晶晶等[9]研究表明，2007年苯醚甲環(huán)唑在山東和河南番茄上的半衰期分別為3.8 d和3.3 d。初春等[10]研究表明，2008年苯醚甲環(huán)唑在北京和濟南芹菜上的半衰期分別為8.6 d和13.2 d。孫明娜等[11]研究表明，2010年安徽蕭縣和2011年河北石家莊，戊唑醇在葡萄的半衰期為9.8～12.2 d。陳莉等[12]研究表明，2003年北京和濟南，戊唑醇在蘋果上的半衰期為10.8～12.5 d。張志恒等[13]研究表明，2007年腈菌唑在杭州草莓上的半衰期為3.76～4.06 d。樓正云等[14]研究表明，2005年，腈菌唑在杭州和廣州黃瓜上的半衰期為2.5～2.7 d。這3類農藥均屬于目前生產中的常用品種，半衰期相對較短，本實驗結果的半衰期與現(xiàn)有文獻的結果具有可比性。

3.2 膳食攝入的風險

根據農業(yè)農村部農藥管理信息和我國現(xiàn)行的《食品中農藥最大殘留限量》(GB 2763—2019)，我國目前苯醚甲環(huán)唑在西蘭花中的最大殘留限量(MRLs)為0.5 mg·kg-1，戊唑醇在西蘭花中的MRLs為0.2 mg·kg-1，腈菌唑在黃瓜中的MRLs為1 mg·kg-1。

本文對3種農藥的膳食攝入風險評估借鑒了聯(lián)合國糧農組織(FAO)農藥殘留專家聯(lián)席會議(JMPR)的風險評估方法，該方法以農藥殘留膳食攝入和風險評估原理與方法為基礎，引入了食物攝入量調整系數(shù)、急性風險安全界限和消費者保護水平，建立了基于規(guī)范殘留試驗數(shù)據的農藥殘留膳食健康風險評估方法，以及現(xiàn)有MRL標準對消費者保護水平的評估方法，對我國現(xiàn)階段的技術數(shù)據積累水平具有良好的適用性。其中，采用食物攝入量調整系數(shù)對較早開展的系統(tǒng)調查得到的食物攝入量數(shù)據進行調整，是彌補我國居民膳食結構變化可能給評估結果帶來偏差的可行方法。在急性風險評估中引入安全界限的計算，有助于更好地描述風險，計算現(xiàn)有MRL標準對消費者的保護水平則從膳食健康角度反證了MRL標準的合理性[15]。由于膳食暴露風險評估以居民膳食攝入的基礎調查為主要數(shù)據依據，我國居民飲食習慣差異大，不同地區(qū)、不同類型人群的蔬菜消費數(shù)量和結構差異較大，本文采用了浙江省食品藥品監(jiān)督管理局的統(tǒng)計數(shù)據，居民的日均蔬菜攝入量為0.273 kg，并將此數(shù)據作為西蘭花的膳食攝入量，實際居民的西蘭花消費量低于此數(shù)據。

表5的結果表明，安全間隔期越短，風險商越大，對人體健康的風險也越大，且隨著農藥劑量的增加，其風險商也在增加。在相同條件下，苯醚甲環(huán)唑和戊唑醇露地栽培的風險商小于大棚栽培，在實際生產中，大棚栽培應延長安全間隔期來保障消費者的健康。

3.3 加強農藥在西蘭花上的合理使用

減少農藥食品安全和環(huán)境保護風險的根本措施是減少農藥的使用量和使用次數(shù)。由于西蘭花屬于喜低溫的蔬菜品種，農藥使用期相對溫度偏低，降雨量也相對較少。根據本試驗結果，建議在西蘭花生產中使用苯醚甲環(huán)唑和腈菌唑進行病害防治時，應控制用藥次數(shù)在2次之內，并設置至少28 d的安全間隔期。本實驗獲得的評估數(shù)據表明，戊唑醇在西蘭花生產中的使用有一定的膳食暴露風險，雖然膳食評估數(shù)據還有待進一步調整膳食攝入數(shù)據后計算，但西蘭花生產中不建議使用戊唑醇進行病蟲害防治。

采用GC-MS檢測方法，可以同時實現(xiàn)西蘭花中腈菌唑、戊唑醇、苯醚甲環(huán)唑的痕量檢測要求，方法的精密度、回收率等滿足農藥殘留檢測方法要求。腈菌唑、戊唑醇、苯醚甲環(huán)唑在西蘭花露地和溫室栽培模式下的殘留動態(tài)符合一級反應動力學模型，在不同用藥劑量和不同種植條件下3種殺菌劑降解動態(tài)的相關系數(shù)均大于0.906。在不同施藥劑量下，3種殺菌劑在溫室的半衰期比在露地的半衰期長；相比而言，露地栽培模式下的降解速率比溫室栽培模式快。

膳食暴露和風險評估結果表明，安全間隔期時間越長，3種殺菌劑的風險商越小，對人體健康風險也越小。在不同施藥劑量和不同栽培模式下，當安全間隔期小于28 d時，風險商均大于1，表明對人體健康可能產生風險。露地栽培模式下，苯醚甲環(huán)唑和腈菌唑在28 d安全間隔期后的風險商小于1，而溫室栽培模式下的風險商略大于1。戊唑醇在28 d安全間隔期條件下，除了1.0倍劑量露地栽培模式下的風險商小于1外，其余均大于1，說明戊唑醇在西蘭花中的使用可能帶來健康風險。建議西蘭花生產中使用苯醚甲環(huán)唑，應控制用藥劑量在推薦用量的1.0倍之內，每667 m2有效成分不高于4 g，安全間隔期建議為28 d。使用腈菌唑進行病蟲害防治時，建議用藥劑量在推薦用量的1.0倍之內，每667 m2有效成分不超過10 g，安全間隔期建議為28 d。西蘭花生產中不建議使用戊唑醇。